人教版物理高中必修二《經(jīng)典力學(xué)的局限性》課件

6 經(jīng)典力學(xué)的局限性 【問題問題】經(jīng)典力學(xué)的成就有哪些？經(jīng)典力學(xué)的成就有哪些？1.牛頓運動三定律和萬有引力定律把天體的運牛頓運動三定律和萬有引力定律把天體的運動與地上物體的運動統(tǒng)一起來，是人類對自然動與地上物體的運動統(tǒng)一起來，是人類對自然界認識的第一次大綜合，是人類認識史上的一界認識的第一次大綜合，是人類認識史上的一次重大飛躍。次重大飛躍。2.經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，在以后的二百多年里幾乎經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，在以后的二百多年里幾乎統(tǒng)治了物理學(xué)的各個領(lǐng)域。統(tǒng)治了物理學(xué)的各個領(lǐng)域。3.經(jīng)典力學(xué)和以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的天經(jīng)典力學(xué)和以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的天體力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等得到了廣泛的體力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了巨大的成就。應(yīng)用，并取得了巨大的成就。4.18世紀(jì)世紀(jì)60年代，力學(xué)和熱力學(xué)的發(fā)展及其年代，力學(xué)和熱力學(xué)的發(fā)展及其與生產(chǎn)的結(jié)合，使機器和蒸汽機得到改進和與生產(chǎn)的結(jié)合，使機器和蒸汽機得到改進和推廣，引發(fā)了第一次工業(yè)革命。推廣，引發(fā)了第一次工業(yè)革命。5.由牛頓力學(xué)定律導(dǎo)出的動量守恒定律、機由牛頓力學(xué)定律導(dǎo)出的動量守恒定律、機械能守恒定律等，是航空航天技術(shù)的理論基械能守恒定律等，是航空航天技術(shù)的理論基礎(chǔ)?；鸺?、人造地球衛(wèi)星、航天飛機、宇宙礎(chǔ)?；鸺?、人造地球衛(wèi)星、航天飛機、宇宙飛船、行星探測器等航天器的發(fā)射，都是牛飛船、行星探測器等航天器的發(fā)射，都是牛頓力學(xué)規(guī)律的應(yīng)用范例。頓力學(xué)規(guī)律的應(yīng)用范例。一、從低速到高速一、從低速到高速閱讀教材，思考閱讀教材，思考:1.在經(jīng)典力學(xué)和狹義相對論中，物體的質(zhì)量有在經(jīng)典力學(xué)和狹義相對論中，物體的質(zhì)量有何不同？何不同？2.狹義相對論中物體的質(zhì)量表達式是怎樣的？狹義相對論中物體的質(zhì)量表達式是怎樣的？3.在經(jīng)典力學(xué)和狹義相對論中，位移和時間的在經(jīng)典力學(xué)和狹義相對論中，位移和時間的測量在不同參考系中有何區(qū)別？測量在不同參考系中有何區(qū)別？4. 從物體運動速度的方面看，經(jīng)典力學(xué)的適從物體運動速度的方面看，經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是什么？用范圍是什么？結(jié)論：結(jié)論： 經(jīng)典力學(xué)只適應(yīng)于低速運動，經(jīng)典力學(xué)只適應(yīng)于低速運動， 不適應(yīng)于高速運動。不適應(yīng)于高速運動。 【例例】 如果真空中的光速為如果真空中的光速為c=3.0108 m/s,當(dāng)一個物體的運動速度為當(dāng)一個物體的運動速度為v1=2.4108 m/s時，時，質(zhì)量質(zhì)量m1= 3 kg。當(dāng)它的速度為。當(dāng)它的速度為v2=1.8108 m/s時，質(zhì)量時，質(zhì)量m2為多少？為多少？解：根據(jù)狹義相對論中質(zhì)量與速度的關(guān)系解：根據(jù)狹義相對論中質(zhì)量與速度的關(guān)系00012222122222m=m = ; m =111m =2.25kgmmmvvvccc可得解得 二、從宏觀到微觀二、從宏觀到微觀閱讀教材，思考：閱讀教材，思考：1.微觀世界里面有哪些微觀粒子？微觀世界里面有哪些微觀粒子？2.經(jīng)典力學(xué)能否解釋微觀粒子的運動規(guī)律？經(jīng)典力學(xué)能否解釋微觀粒子的運動規(guī)律？3.哪種理論能很好地解釋微觀粒子的運動規(guī)律？哪種理論能很好地解釋微觀粒子的運動規(guī)律？4.相對論和量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)嗎？相對論和量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)嗎？5.經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是什么？經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是什么？經(jīng)典力學(xué)的經(jīng)典力學(xué)的適用范圍適用范圍：只適用于低速運：只適用于低速運動，不適用于高速運動；只適用于宏觀動，不適用于高速運動；只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界。世界，不適用于微觀世界。 結(jié)論：結(jié)論：經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界，經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界， 不適用于微觀世界。不適用于微觀世界。 三、從弱引力到強引力三、從弱引力到強引力閱讀教材，思考：閱讀教材，思考：1.經(jīng)典力學(xué)與行星軌道的矛盾是什么？經(jīng)典力學(xué)與行星軌道的矛盾是什么？2.由經(jīng)典力學(xué)與行星軌道的矛盾說明了什么？由經(jīng)典力學(xué)與行星軌道的矛盾說明了什么？3.歸納牛頓萬有引力定律與愛因斯坦引力理論歸納牛頓萬有引力定律與愛因斯坦引力理論的主要差異。的主要差異。4.經(jīng)典力學(xué)和相對論及量子力學(xué)的關(guān)系如何？經(jīng)典力學(xué)和相對論及量子力學(xué)的關(guān)系如何？結(jié)論：結(jié)論：經(jīng)典力學(xué)只適用于弱引力，經(jīng)典力學(xué)只適用于弱引力，不適用于強引力。不適用于強引力。三、從弱引力到強引力三、從弱引力到強引力課堂小結(jié)課堂小結(jié)經(jīng)典力學(xué)的經(jīng)典力學(xué)的局限性：局限性：只適用于低速運動，不適用于高速運動；只適用于低速運動，不適用于高速運動；只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界；只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界；只適用于弱引力，不適用于強引力只適用于弱引力，不適用于強引力 。謝謝謝謝